PL170918B1 - Środek do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów - Google Patents

Abstract

Środek do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów, którego składnikami są azotany alkaliczne, najczęściej azotan potasu oraz węgiel i siarka, znamienny tym, że zawiera 1-8% tlenku magnezu, 2-7% węglanu wapnia, 1-4% mocznika i 0,001-0,005% siarczanu miedzi oraz 75-85% azotanu potasu 4-6% węgla i 2-4% siarki.

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów, działający poprzez utlenianie części palnych, zawartych w osadach.

Podczas spalania paliw konwencjonalnych, zarówno stałych, jak i ciekłych, występuje szereg niekorzystnych zjawisk, które utrudniają eksploatację kotłów i działają niszcząco na środowisko

W kotłach opalanych frakcjami ciężkimi z przeróbki ropy naftowej powierzchnie ogrzewalne ulegają zanieczyszczeniu niedopalonymi częściami paliwa. Spalanie węgla natomiast wiąże się z zażużleniem powierzchni ogrzewalnych lub też, co najczęściej występuje w kotłach rusztowych, z odkładaniem się sadzy i produktów smolistych na skutek niecałkowitego spalania. Osady, na ogół o zwartej konsystencji, są trudne do usunięcia i powodują pogorszenie wymiany ciepła.

W celu zapobiegania tworzeniu się osadów na powierzchniach .ogrzewalnych kotłów stosuje się środki chemiczne dozowane do paleniska bądź kanałów spalin. Ze środków tych, w wyniku ich rozpadu, powstaje tlen w postaci jonowej, którego obecność umożliwia całkowite utlenienie spalanego paliwa, a także części palnych w osadach.

Stosowane dotychczas środki zawierają azotany alkaliczne, najczęściej azotan potasu oraz węgiel i siarkę. Z tego powodu środki te przyczyniają się do zwiększenia emisji dwutlenku siarki, a także często dwutlenku azotu do atmosfery. Ponadto są one źródłem tworzenia się niskotopliwych eutektyków na powierzchniach instalacji kotłowej poza miejscem dozowania. Eutektyki te z kolei same stanowią problem z prawidłowym funkcjonowaniem i eksploatacją kotła.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego środka do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów, który pozwala ograniczyć emisję szkodliwych substancji wraz ze spalinami do atmosfery, a zarazem nie powoduje tworzenia się niskotopliwych eutektyków na powierzchniach instalacji kotłowej. Cel ten, zgodnie z wynalazkiem, osiągnięto dzięki temu, że środek do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów zawiera 1-8% tlenku magnezu, 2-7% węglanu wapnia, 1-4% mocznika i 0,001-0,005% siarczanu miedzi oraz 75-85% azotanu potasu, 4-6% węgla i 2-4% siarki.

Podstawowym składnikiem środka do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotła pozostaje azotan potasu, którego rozkład, przebiegający w szeregu etapach, można sumarycznie ująć następującą reakcją:

4KNOs + 5C— 2K2 CO3 + 2N2 + 3CO2

Jak wynika z reakcji azotan potasu powoduje utlenianie części nie spalonych, a głównie sadzy. Pozostałe składniki środka według wynalazku pomagają w prawidłowym przebiegu reakcji. Dodatki tlenku magnezu i węglanu wapnia pozwalają na wyeliminowanie tlenków siarki, które powstają w wyniku utleniania siarki, wchodzącej w skład środka. Miedź, zawarta w siarczanie miedzi, działa jako katalizator. Tak dobrany środek umożliwia skuteczne usuwanie osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów bez zwiększenia emisji tlenków siarki i tlenków azotu, a także bez tworzenia się niskotopliwych eutektyk na powierzchniach instalacji kotłowej.

170 918

Przykład I. Przygotowany środek o składzie 79% azotanu potasu, 6% węgla, 8% tlenku magnezu, 4% siarki, 3% mocznika i 0,001% siarczanu miedzi wprowadzono poprzez

W-4_____-I.!..--i e do k o- · bofla opalane--alej--apalaw ...- a w. JajpaZai___1________5000 1. ,

Wailiuciiiwdiuc nu κΟΓΠυιγ Kutia ujjcuaucgu Oicjcm upaiuwyw, O wyuajnudui liiaKby niHilicj JuuuKg pary/h. Środek dozowano w ilości 300 g/na Mg spalanego paliwa, okresowo co 2 godziny. Po dwóch tygodniach dozowania sprawność kotła wzrosła o 1,2%. Po odstawieniu kotła oględziny wykazały, że powierzchnie ogrzewalne kotła były czyste i nie pokryte sadzą. Podczas stosowania tego środka nie stwierdzono wzrostu emisji SO2 i NO_X, a emisja CO zmalała o 20%.

Przykład II. Przygotowany środek o składzie 81% azotanu potasu, 5% węgla, 4% siarki, 6% węglanu wapnia, 2% tlenku magnezu, 2% mocznika i 0,002% siarczanu miedzi dodawano okresowo co 8 godzin do kotła OR-32 w ilości 200 g/Mg paliwa. Środek dozowano wrzucając na ruszt odpowiednią dawkę przy ograniczeniu przez okres ok. 2 minut nawiewu wentylatorów podmuchu do możliwego minimum dla danego urządzenia. Przy stosowaniu środka w sposób ciągły nie następował spadek sprawności w kotle, a po odstawieniu powierzchnia kotła pokryta buła nieznaczną warstwą osadu.

Przykład III. Przygotowano środek o składzie 84% azotanu potasu, 4% węgla, 3% siarki, 2% węglanu wapnia, 6% tlenku magnezu, 1% mocznika i 0,002% siarczanu miedzi oraz dozowano przez okres 2 tygodni do zanieczyszczonego kotła OR-10 w ilości 150 g/Mg spalanego paliwa, poprzez wdmuchiwanie odpowiedniej ilości co 6 godzin. Zbadany po odstawieniu kotła osad na powierzchniach ogrzewalnych zawierał minimalne ilości części palnych (ok. 1%), był sypki i łatwy do usunięcia.

170 918

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Środek do usuwania osadów z powierzchni ogrzewalnych kotłów, którego składnikami są azotany alkaliczne, najczęściej azotan potasu oraz węgiel i siarka, znamienny tym, że zawiera 1-8% tlenku magnezu, 2-7% węglanu wapnia, 1-4% mocznika i 0,001-0,005% siarczanu miedzi oraz 75-85% azotanu potasu, 4-6% węgla i 2-4% siarki.